一种半球面多角度智能拍摄系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种半球面多角度智能拍摄系统及方法，该系统包括第一直线导轨、第二直线导轨、第三直线导轨、转盘、拍摄装置和控制装置；第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨形成直角三角形结构；第一直线导轨上设有第一滑块，第二直线导轨上设有第二滑块，第三直线导轨上设有第三滑块和第四滑块，第一滑块通过转动结构与第三滑块连接，第二滑块通过转动结构与第三直线导轨下方的一端连接，第四滑块位于第三滑块与第三直线导轨下方的一端之间，拍摄装置固定在第四滑块上，其镜头始终对准转盘的圆心；控制装置分别与拍摄装置、转盘、第一滑块、第二滑块和第四滑块连接。本发明专利技术能够满足拍摄不同产品需要的半径尺寸，以适应不同拍摄场景的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能拍摄系统及方法，尤其是一种半球面多角度智能拍摄系统及方法，属于拍摄

技术介绍
全景图像技术(Panoramic photography)是一种采用大视角的图片，向用户虚拟展现现实场景的技术。因镜头技术的局限，通常需要拍摄多角度的连续图片，通过图片变形修正以及图片拼接技术，将多角度的图片合成大视角的全景图像。该技术的介绍见维基网站的定义(链接：https://en.wikipedia.org/wiki/Panorama#Photographs)。中国专利申请号为CN201310048011.2的专利技术专利申请公开了一种半球型全景成像装置及方法，其公开的镜腿技术是采用一个半球面的壳体以及分布在壳体不同角度的多个摄像头，从不同角度对物体进行拍摄多角度的图片，该技术存在的问题和缺点如下：1)制造半球形的壳体，特别是大半径的半球形壳体，对加工工艺要求比较高，增加成本；2)需要安装多个相机同时进行拍摄，也会增加成本；3)从摄影光线均匀程度的角度考虑，所有拍摄角度的相机都获得一致的曝光是比较困难的，这会增加后期图片拼接的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种半球面多角度智能拍摄系统，该系统结构简单、使用方便，可以实现拍摄装置围绕被拍摄物体为中心的半球面上运动，并实现自动拍摄和图像自动处理。本专利技术的另一目的在于提供一种基于上述系统实现的半球面多角度智能拍摄方法。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种半球面多角度智能拍摄系统，包括第一直线导轨、第二直线导轨、第三直线导轨、转盘、拍摄装置和控制装置；所述第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨形成直角三角形结构；其中，第一直线导轨作为直角三角形结构的横向直角边，第二直线导轨作为直角三角形结构的纵向直角边，第三直线导轨作为直角三角形结构的斜边；所述第一直线导轨上设有第一滑块，所述第二直线导轨上设有第二滑块，所述第三直线导轨上设有第三滑块和第四滑块，所述第一滑块通过转动结构与第三滑块连接，所述第二滑块通过转动结构与第三直线导轨下方的一端连接，所述第四滑块位于第三滑块与第三直线导轨下方的一端之间，所述拍摄装置固定在第四滑块上；当第一滑块和第二滑块移动时，第三直线导轨的角度发生变化，同时第四滑块在第三直线导轨上做直线运动，从而带动拍摄装置做圆弧运动；所述转盘用于带动被拍摄物体做旋转运动，所述拍摄装置做圆弧运动时，该拍摄装置的镜头始终对准转盘的圆心；所述控制装置分别与拍摄装置、转盘、第一滑块、第二滑块和第四滑块连接。作为一种优选方案，所述第一直线导轨平行于经过拍摄装置圆弧运动轨迹上方顶点的切线，所述第二直线导轨平行于经过拍摄装置圆弧运动轨迹左边顶点的切线；当第一滑块和第二滑块移动时，第三直线导轨的角度在0～90度之间变化，同时第四滑块在第三直线导轨上做直线运动，从而带动拍摄装置做1/4圆弧运动。作为一种优选方案，所述控制装置包括计算机、六轴运动控制器、电机驱动器、第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，所述计算机分别与拍摄装置和六轴运动控制器连接，所述六轴运动控制器与电机驱动器连接，所述电机驱动器分别与第一电机、第二电机、第三电机和第四电机连接；所述第一电机设置在第一直线导轨上，并与第一滑块连接，用于带动第一滑块在第一直线导轨上做直线运动；所述第二电机设置在第二直线导轨上，并与第二滑块连接，用于带动第二滑块在第二直线导轨上做直线运动；所述第三电机设置在第三直线导轨上，并与第四滑块连接，用于带动第四滑块在第三直线导轨上做直线运动；所述第四电机设置在转盘内部，并与转盘连接，用于带动转盘做旋转运动。作为一种优选方案，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均采用闭环步进电机，所述电机驱动器采用闭环步进电机驱动器，所述第一电机通过同步皮带或丝杆与第一滑块连接，所述第二电机通过同步皮带或丝杆与第二滑块连接，所述第三电机通过同步皮带或丝杆与第四滑块连接。作为一种优选方案，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均采用伺服电机，所述电机驱动器采用伺服电机驱动器，所述第一电机通过同步皮带或丝杆与第一滑块连接，所述第二电机通过同步皮带或丝杆与第二滑块连接，所述第三电机通过同步皮带或丝杆与第四滑块连接。作为一种优选方案，所述计算机通过数据线或无线信号与拍摄装置连接，且通过数据线与六轴运动控制器连接。作为一种优选方案，所述第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨形成的直角三角形结构以及转盘设置在一工作台上。作为一种优选方案，所述转动结构为轴承或万向关节。作为一种优选方案，所述拍摄装置为相机或摄像头。本专利技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：一种基于上述系统实现的半球面多角度智能拍摄方法，所述方法包括：S1、将所需的被拍摄物体放置在转盘上，控制装置控制转盘带动被拍摄物体做旋转运动；S2、控制装置控制第一滑块在第一直线导轨上做直线运动，带动第三滑块在第三直线导轨上做直线运动，以及控制第二滑块在第二直线导轨上做直线运动，带动第三直线导轨下方的一端在第二直线导轨上做直线运动，第三滑块和第三直线导轨下方的一端在做直线运动时转动结构发生转动，使第三直线导轨的角度发生变化，同时控制装置控制第四滑块在第三直线导轨上做直线运动，从而带动拍摄装置做圆弧运动；S3、被拍摄物体做旋转运动和拍摄装置做圆弧运动这两组动作相配合，实现拍摄装置的拍摄角度在以转盘的圆心为中心的上半球的半球形表面上做任意角度的相对运动；S4、拍摄装置在运动过程中对被拍摄物体进行拍摄，并将拍摄的图像传输给控制装置，由控制装置对图像进行处理。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术采用三条直线导轨形成一个直角三角形结构，以直角三角形结构布局的三条直线导轨作为三轴(X轴、Y轴、A轴)控制拍摄装置在以被拍摄物体为中心的圆弧上运动，同时转盘作为一轴(B轴)带动被拍摄物体进行旋转运动，被拍摄物体做旋转运动和拍摄装置做圆弧运动这两组动作相配合，实现拍摄装置的拍摄角度在以转盘的圆心为中心的上半球的半球形表面上做任意角度的相对运动，并实现自动拍摄和图像自动处理。2、本专利技术的直角三角形结构中，将横向直线导轨平行于经过拍摄装置圆弧运动轨迹上方顶点的切线，将纵向直线导轨平行于经过拍摄装置圆弧运动轨迹左边顶点的切线，当横向直线导轨的滑块和纵向直线导轨的滑块移动时，斜向直线导线的角度在0～90度之间变化，从而带动拍摄装置做1/4圆弧运动，使得拍摄装置能够更全面地拍摄转盘上的被拍摄物体。3、本专利技术的加工和安装工艺简单，节省成本，只需采用一台拍摄装置(相机或摄像头)即可实现半球面多角度智能拍摄，减少了用户的成本投入，同时可以通过增加或减少直线轨道长度的方式改变半球面的运动半径，满足拍摄不同产品需要的半径尺寸，以适应不同拍摄场景的需求。附图说明图1为本专利技术实施例1的半球面多角度智能拍摄系统的整体结构示意图。图2为本专利技术实施例1的半球面多角度智能拍摄系统中直角三角形结构和转盘设置在工作台上的结构示意图。图3为本专利技术实施例1的半球面多角度智能拍摄系统中直角三角形结构和转盘设置在工作台上的正视图。图4为本专利技术实施例1的半球面多角度智能拍摄系统中直角三角形结构和转盘设置在工作台上的俯视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半球面多角度智能拍摄系统，其特征在于：包括第一直线导轨、第二直线导轨、第三直线导轨、转盘、拍摄装置和控制装置；所述第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨形成直角三角形结构；其中，第一直线导轨作为直角三角形结构的横向直角边，第二直线导轨作为直角三角形结构的纵向直角边，第三直线导轨作为直角三角形结构的斜边；所述第一直线导轨上设有第一滑块，所述第二直线导轨上设有第二滑块，所述第三直线导轨上设有第三滑块和第四滑块，所述第一滑块通过转动结构与第三滑块连接，所述第二滑块通过转动结构与第三直线导轨下方的一端连接，所述第四滑块位于第三滑块与第三直线导轨下方的一端之间，所述拍摄装置固定在第四滑块上；当第一滑块和第二滑块移动时，第三直线导轨的角度发生变化，同时第四滑块在第三直线导轨上做直线运动，从而带动拍摄装置做圆弧运动；所述转盘用于带动被拍摄物体做旋转运动，所述拍摄装置做圆弧运动时，该拍摄装置的镜头始终对准转盘的圆心；所述控制装置分别与拍摄装置、转盘、第一滑块、第二滑块和第四滑块连接。

【技术特征摘要】
1.一种半球面多角度智能拍摄系统，其特征在于：包括第一直线导轨、第二直线导轨、第三直线导轨、转盘、拍摄装置和控制装置；所述第一直线导轨、第二直线导轨和第三直线导轨形成直角三角形结构；其中，第一直线导轨作为直角三角形结构的横向直角边，第二直线导轨作为直角三角形结构的纵向直角边，第三直线导轨作为直角三角形结构的斜边；所述第一直线导轨上设有第一滑块，所述第二直线导轨上设有第二滑块，所述第三直线导轨上设有第三滑块和第四滑块，所述第一滑块通过转动结构与第三滑块连接，所述第二滑块通过转动结构与第三直线导轨下方的一端连接，所述第四滑块位于第三滑块与第三直线导轨下方的一端之间，所述拍摄装置固定在第四滑块上；当第一滑块和第二滑块移动时，第三直线导轨的角度发生变化，同时第四滑块在第三直线导轨上做直线运动，从而带动拍摄装置做圆弧运动；所述转盘用于带动被拍摄物体做旋转运动，所述拍摄装置做圆弧运动时，该拍摄装置的镜头始终对准转盘的圆心；所述控制装置分别与拍摄装置、转盘、第一滑块、第二滑块和第四滑块连接。2.根据权利要求1所述的一种半球面多角度智能拍摄系统，其特征在于：所述第一直线导轨平行于经过拍摄装置圆弧运动轨迹上方顶点的切线，所述第二直线导轨平行于经过拍摄装置圆弧运动轨迹左边顶点的切线；当第一滑块和第二滑块移动时，第三直线导轨的角度在0～90度之间变化，同时第四滑块在第三直线导轨上做直线运动，从而带动拍摄装置做1/4圆弧运动。3.根据权利要求1所述的一种半球面多角度智能拍摄系统，其特征在于：所述控制装置包括计算机、六轴运动控制器、电机驱动器、第一电机、第二电机、第三电机和第四电机，所述计算机分别与拍摄装置和六轴运动控制器连接，所述六轴运动控制器与电机驱动器连接，所述电机驱动器分别与第一电机、第二电机、第三电机和第四电机连接；所述第一电机设置在第一直线导轨上，并与第一滑块连接，用于带动第一滑块在第一直线导轨上做直线运动；所述第二电机设置在第二直线导轨上，并与第二滑块连接，用于带动第二滑块在第二直线导轨上做直线运动；所述第三电机设置在第三直线导轨上，并与第四滑块连接，用于带动第四滑块在第三直线导轨上做直线运动；所述第四电机设置在转盘内部，并与转盘连接，用于带动转盘做旋转运动。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炳华，罗亮，吴少鸿，罗晓薇，伍永成，
申请(专利权)人：李炳华，
类型：发明
国别省市：广东;44